Metoda metilenskega modrila za merjenje sulfida

Metoda metilenskega modrila za določanje sulfida meri sulfid tako, da ga pretvori v modro barvilo in izmeri nastalo absorbanco. Metilensko modrilo je reakcijski produkt, ki nosi analitski signal. Dodajanje metilenskega modrila iz stekleničke v vodo ni ta preizkus.

Najzahtevnejši del je pogosto ohraniti reprezentativnost vzorca do poteka te reakcije. Natančna meritev absorbance ne more povrniti sulfida, ki je med odvzemom ušel ali oksidiral. Prav tako ne more razlikovati prostega vodikovega sulfida od drugih oblik žvepla, sproščenih med pripravo vzorca.

Kaj povzroči modro barvo?

Pri metodi EPA 376.2 sulfid reagira z dimetil-p-fenilendiaminom v prisotnosti železovega(III) klorida, pri čemer nastane metilensko modrilo. Kisli reagenti ustvarijo pogoje za nastanek barvila. Instrument nato meri absorpcijo svetlobe v nastali raztopini.

Shema reakcije je:

Sulfid + N,N-dimetil-p-fenilendiamin + Fe(III), v kislih pogojih → metilensko modrilo → meritev absorbance.

To je analitska shema, ne urejena reakcijska enačba. Sestavo in koncentracijo reagentov, čas razvoja barve, valovno dolžino in dolžino optične poti je treba prevzeti iz izbrane metode.

Te podrobnosti niso medsebojno zamenljive. EPA 376.2 določa merjenje pri 625 nm. Postopek Hach 8131, dokumentiran za instrument DR/5000, uporablja 665 nm. Literaturna vrednost za absorbanco metilenskega modrila ne nadomesti nastavitev in umerjanja, ki pripadajo določenemu postopku določanja.

Pred odvzemom opredelite sulfidno frakcijo

Izraz »koncentracija vodikovega sulfida« lahko prikriva različne merilne cilje. V vodi sta raztopljena H₂S in HS⁻ povezana s kislinsko-baznim ravnotežjem. Njuna deleža sta odvisna od pogojev, vključno s pH. Nakisanje vzorca spremeni to porazdelitev; prvotne porazdelitve ne ohrani za poznejše opazovanje.

EPA 376.2 zajema celotne in raztopljene sulfide v določenih vzorcih vode in odpadkov, vendar izključuje v kislini netopne sulfide. Zato izraza »celotni« v poročilu, ki uporablja to metodo, ne smemo razumeti kot vse spojine, ki vsebujejo žveplo, v steklenici. Sulfat je drug analit, v kislini netopen kovinski sulfid pa lahko ostane nezaznan.

Pred primerjavo rezultatov dveh laboratorijev preverite, katero frakcijo je zajel posamezni postopek. Preverite tudi osnovo za izražanje rezultatov: mg/L, izraženi kot žveplo, in mg/L, izraženi kot H₂S, predstavljajo različni osnovi za masno koncentracijo. Enako število brez ujemajočih se enot, priprave in opredelitve analita ne pomeni skladnosti rezultatov.

Delovni postopek, ki varuje meritev

Pri pregledu predlaganega laboratorijskega postopka uporabite naslednje zaporedje. Naslovna ilustracija prikazuje reakcijo in optično odčitavanje; ta tabela opredeljuje odločitve, ki jima predhodijo.

Povzetek NEMI za Standard Methods 4500-S²⁻ D zahteva čim manjši stik z zrakom ter takojšnjo analizo ali predpisano konzerviranje s cinkovim acetatom. Postopek konzerviranja za celotne sulfide uporablja tudi alkalne pogoje in povsem napolnjeno steklenico. Te zahteve so del metode ravnanja z vzorcem, ne zgolj splošne laboratorijske prakse.

Zaradi interferenc je lahko rezultat navidezno prenizek

Isti povzetek Standard Methods navaja reducente, ki zavirajo nastanek modre barve, kovine, ki tvorijo netopne sulfide s slabim izkoristkom, in ferocianid, ki sam povzroča modro obarvanje. Tudi zelo visoke koncentracije sulfida lahko zavirajo reakcijo.

Zato ima bledo obarvana epruveta več možnih razlag: malo sulfida, izgubo pred analizo, nepopoln izkoristek ali zavrt razvoj barve. Temno obarvana epruveta lahko vsebuje moteče obarvanje. Barva in motnost zahtevata z metodo predpisano korekcijo ozadja; odštevanje poljubnega vodnega slepega vzorca ni nujno zadostno.

Koristno preverjanje je dodati znano količino sulfida reprezentativnemu vzorcu in ga obdelati z ustreznim postopkom priprave. Če izmerjeno povečanje ne ustreza pričakovanemu, je treba preučiti matriks ali delovni postopek. Določbe o kontroli kakovosti v EPA 9030B ponazarjajo, zakaj vzorec z znanim dodatkom analita obdelamo skozi celotno metodo, skupaj s slepimi vzorci in kontrolnimi standardi. Dodatek, vnesen šele tik pred odčitavanjem, ne omogoča ocene predhodnih izgub.

Primer s terena: vroča voda prekriža načrte urejenemu protokolu

Študija USGS v Yellowstonu, objavljena v Open-File Report 2010-1192, je na konzerviranih geotermalnih vzorcih primerjala dva postopka z metilenskim modrilom z metodo z ionsko selektivno elektrodo.

Rezultati z elektrodo so bili dosledno višji. Raziskovalci so pri vročih vzorcih kot težavi prepoznali oksidacijo in uhajanje H₂S iz raztopine. Predhodno mešanje reagentov za razvoj barve pred dodatkom vzorca je dalo nekoliko višje kolorimetrične rezultate, vendar je povzročilo drugo težavo: mešani reagent se je hitro razgradil, zato je časovno usklajevanje postalo vir nenatančnosti. Sedem vzorcev je vsebovalo tudi tiosulfat v koncentracijah, ki so jih avtorji povezali z verjetno podcenitvijo pri kolorimetričnem določanju.

Za svoje geotermalne vode so avtorji dali prednost takojšnji stabilizaciji z antioksidantom v alkalnih pogojih, ki ji je sledila meritev z elektrodo. To je konkretna ugotovitev o izbiri metode za vročo vodo, ne dokaz, da je vsaka meritev z elektrodo boljša od vsakega kolorimetričnega določanja.

Izberite metodo glede na vprašanje

Razlika pri bioloških vzorcih je pomembna. V laboratorijski študiji Shena in sodelavcev iz leta 2011, ki je vključevala mišjo plazmo, so meritve z metilenskim modrilom omejevali obarvanje ozadja, občutljivost in kislinsko labilno žveplo, sproščeno med pripravo. Njihova metoda z monobromobimanom/HPLC je ločila sulfidni derivat in v preizkušenih pogojih zaznala nižje koncentracije. Šlo je za analitsko validacijo, ne za klinični diagnostični prag ali dokaz učinka zdravljenja.

Umerjanje in podobno poimenovani preizkusi

Umerjajte s sulfidnimi standardi, opredeljenimi v postopku, pri enakih reakcijskih in optičnih pogojih kot za vzorce. Pred pretvorbo absorbance vzorca v koncentracijo preglejte rezultate slepega vzorca in kontrolnih standardov. Ustrezna umeritvena krivulja vzpostavi razmerje za te standarde; izkoristek pri vzorcu pokaže, ali to razmerje velja tudi v matriksu.

Nazadnje, določanje anionskih površinsko aktivnih snovi z MBAS uporablja metilensko modrilo drugače. Pri EPA 425.1 se že prisotno barvilo poveže s površinsko aktivnimi snovmi in se ekstrahira v organsko fazo. Pri kolorimetričnem določanju sulfida barvilo nastane. Nobeden od teh analitskih postopkov ni navodilo za obdelavo vode. Pred izbiro reagenta ali razlago modre barve opredelite analit in reakcijo.